CN107075680A - 密封膜的形成方法和密封膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够稳定地形成具有高阻隔性的密封膜的密封膜形成方法。具体地说,本发明涉及在基材(2)上进行缓冲层(M1)和密度高于缓冲层(M1)的阻隔层(M2)的交替成膜而形成密封膜的密封膜的形成方法,该方法具有下述工序:在基材(2)的表面形成第1缓冲层(M1a)的第1缓冲层成膜工序;在第1缓冲层(M1)的表面形成阻隔层(M2)的第1阻隔层成膜工序;以及在第1阻隔层形成工序中形成的阻隔层(M2)的表面形成第2缓冲层(M1b)的第2缓冲层成膜工序,与第2缓冲层(M1b)中的在与基材(2)的厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,第1缓冲层(M1a)中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1。

Description

密封膜的形成方法和密封膜
【技术领域】
本发明涉及为了防止水分浸入到基材而在基材上形成密封膜的密封膜形成方法和在基材上形成的密封膜。
【背景技术】
近年来使用了带密封膜的膜,其是在塑料膜的表面形成了用于例如抗氧化、防止水分浸入等目的的密封膜而得到的。
在这样的带密封膜的膜中,如下述专利文献1所示,通过按照密合性良好的缓冲层和对水分浸入的阻隔性良好的阻隔层交替层积的方式在膜上进行成膜,由此在膜上形成兼顾可挠性和阻隔性这两种性质的密封膜。另外,在形成这样的密封膜时,主要通过等离子体CVD法进行缓冲层和阻隔层的层积。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2013-185207号公报
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
但是,在上述的薄膜形成装置中,所形成的密封膜的阻隔性可能变差。具体地说,在通过等离子体CVD法形成密封膜的情况下,如图5所示,在基材2有基底层等的高度差时,按照沿着该高度差的方式形成缓冲层M1和阻隔层M2,相对于在基材2的厚度方向成膜的部分的厚度(图5中的厚度A),沿着高度差的部分(在与基材2的厚度方向倾斜的方向成膜的部分)的厚度(图5中的厚度B)倾向于变薄。这种情况下,有可能在基材2的高度差部分的表面没有正常地形成缓冲层M1,由于在该没有正常成膜的部分也未能固定其后形成的阻隔层,因而具有密封膜的阻隔性显著变差的问题。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于提供一种密封膜的形成方法,该方法能够稳定地形成具有高阻隔性的密封膜。
【解决课题的手段】
为了解决上述课题,本发明的密封膜的形成方法是在基材上进行缓冲层和密度高于该缓冲层的阻隔层的交替成膜而形成密封膜的密封膜形成方法,该方法的特征在于,其具有下述工序:在基材的表面形成上述缓冲层的第1缓冲层成膜工序;在第1缓冲层的表面形成上述阻隔层的第1阻隔层成膜工序,该第1缓冲层是上述第1缓冲层形成工序中形成的上述缓冲层;以及在第1阻隔层的表面形成上述缓冲层的第2缓冲层成膜工序,该第1阻隔层是上述第1阻隔层形成工序中形成的上述阻隔层,与第2缓冲层中的在与基材厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,上述第1缓冲层中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1,第2缓冲层为在上述第2缓冲层形成工序中形成的上述缓冲层。
利用上述密封膜的形成方法,与第2缓冲层中的在与基材厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,第1缓冲层中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1,第2缓冲层为在第2缓冲层形成工序中形成的上述缓冲层,由此,在基材上的不平坦的部分也能够可靠地形成第1缓冲层,因而能够稳定地形成具有高阻隔性的密封膜。
另外,优选上述缓冲层和上述阻隔层通过等离子体CVD法形成,上述第1缓冲层成膜工序中的成膜压力高于上述第2缓冲层成膜工序中的成膜压力。
由此,第1缓冲层和第2缓冲层能够使用同一成膜腔室进行成膜,能够容易地形成本发明的密封膜。
另外,为了解决上述课题,本发明的密封膜是在基材上进行缓冲层和密度高于该缓冲层的阻隔层的交替成膜而形成的密封膜,该密封膜的特征在于,其具有下述层:在基材的表面形成的第1缓冲层,该第1缓冲层为上述缓冲层;在上述第1缓冲层的表面形成的第1阻隔层,该第1阻隔层为上述阻隔层;以及在上述第1阻隔层的表面使用与上述第1缓冲层相同的原料形成的第2缓冲层,该第2缓冲层为上述缓冲层,与上述第2缓冲层中的在与基材厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,上述第1缓冲层中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1。
利用上述密封膜,与第2缓冲层中的在与基材厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,第1缓冲层中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1,由此,在基材上的不平坦的部分也能够确实地形成第1缓冲层,因而能够稳定地形成具有高阻隔性的密封膜。
【发明的效果】
利用本发明的密封膜的形成方法,能够稳定地形成具有高阻隔性的密封膜。
【附图说明】
图1为示出实施本发明的一个实施方式中的密封膜的形成方法的薄膜形成装置的示意图,其是立体图。
图2为示出实施本发明的一个实施方式中的密封膜的形成方法的薄膜形成装置的示意图,其是正面图。
图3为本发明的一个实施方式中的密封膜形成方法的工作流程。
图4为示出本发明的密封膜的结构的示意图。
图5为示出现有密封膜的结构的示意图。
【具体实施方式】
使用附图对本发明的实施方式进行说明。
图1和图2是实施本发明的一个实施方式中的密封膜形成方法的薄膜形成装置1的示意图。
薄膜形成装置1是用于在基材上进行表面处理并形成薄膜的装置,例如,其在塑料膜上形成用于抗氧化、防止水分浸入的目的的密封膜,在食品用的保护膜、柔性太阳能电池等中进行使用。具体地说,在柔性太阳能电池的情况下,在塑料膜等基材上形成由各电极层和光电转换层等构成的太阳能电池单元后,利用薄膜形成装置1在太阳能电池单元上形成多层后述的缓冲层和阻隔层来形成密封膜。由此,可有效地防止水分向太阳能电池单元的浸入,能够形成氧化特性优异的柔性太阳能电池。
该薄膜形成装置1具有:送出带状基材2的传送辊3、卷绕所供给的基材2的传送辊4、配置在传送辊3与传送辊4之间的主辊5、容纳这些部件的主辊腔室6、以及形成薄膜的成膜腔室7,由传送辊3送出的基材2沿着主辊5的外周面51传送、同时通过各成膜腔室7,由此在基材2上形成薄膜,利用传送辊4进行卷绕。
传送辊3和传送辊4具有大致圆筒状的芯部31和芯部41,在这些芯部31和芯部41上卷绕基材2,通过旋转驱动这些芯部31和芯部41而送出或卷绕基材2。即,通过利用未图示的控制装置控制芯部31和芯部41的旋转,能够增加和减少基材2的送出速度或者卷绕速度。具体地说,在基材2受到来自下游侧的拉伸应力的状态下使上游侧的芯部旋转,从而将基材2送出到下游侧,通过对上游侧的芯部适当地施加制动,可使基材2在不会发生挠曲的情况下以一定速度送出。另外,通过调节下游侧的芯部的旋转,在抑制所送出的基材2发生挠曲的同时,反而可以在不对基材2施加必要以上的张力的情况下进行卷绕。
此处,基材2为沿着一个方向延伸的薄板状的长条物,具有厚度0.01mm~0.2mm、幅宽5mm~1000mm的平板形状的长条物为适用的。另外,作为材质没有特别限定,除了不锈钢、铜等金属材料以外,还可适当地应用塑料膜等。
如此,上述的传送辊3和传送辊4是成对的,其中一者送出基材2,另一者利用与上述送出速度相同的卷绕速度来卷绕基材2,由此能够在将施加至基材2的张力维持在规定值的同时进行基材2的传送。需要说明的是,在上述叙述中,示出了传送辊3送出基材2、传送辊4卷绕基材2的方式,但通过逆转传送辊3和传送辊4的旋转方向,与上述相反地可成为传送辊4送出基材2、传送辊3卷绕基材2的方式,基材2的传送方向反转。
主辊5为在成膜时保持基材2的姿势、同时用于将由上游侧的传送辊供给的基材2传送到下游侧的传送辊的传送部。主辊5配置在传送辊3与传送辊4之间,形成为比芯部31和芯部41的直径更大的大致圆筒状。主辊5的外周面51由周向曲率一定的曲面形成,利用未图示的控制装置根据芯部31和芯部41的旋转进行驱动控制,由上游侧的传送辊送出的基材2通过与主辊5的外周面51抵接而在被施加规定张力的状态下进行传送。即,在基材2与主辊5的外周面51相接的状态下,主辊5对应传送辊3和传送辊4的旋转而进行旋转,从而对于基材2,在基材2整体伸展的状态下,按照其表面与成膜腔室7分别对置的姿势从上游传送辊传送到下游传送辊。通过像这样在基材2伸展的状态进行传送并成膜,能够防止成膜时基材2的抖动,能够提高在基材2上层积的薄膜的膜厚精度、同时防止由于基材2的抖动所致的颗粒(particle)的发生。另外,通过增大主辊5的曲率半径,能够使基材2被支承在更接近于平坦的状态并同时进行成膜,因而能够防止成膜后的基材2发生翘曲。
主辊腔室6为用于收纳主辊5并使腔室内的压力保持一定的部件。在本实施方式中,如图1所示,主辊腔室6是形成为大致本垒状的大致五边形的外壳,在其中央部分收纳主辊5。并且,在主辊腔室6连接真空泵61,通过使该真空泵61工作,能够控制主辊腔室6内的压力。在本实施方式中,将其设定为压力低于各成膜腔室7。需要说明的是,在本实施方式中,传送辊3和传送辊4被容纳在主辊腔室6内,但也可以为将它们设于主辊腔室6之外的构成。通过像本实施方式这样将它们设置在主辊腔室6内,能够保护基材2和成膜后的基材2(成膜基材)免于暴露在大气中。
成膜腔室7为用于在基材2上形成薄膜的部件。在本实施方式中,设置2个相同结构的成膜腔室7。这些成膜腔室7被设置在主辊腔室6内,在本说明中,将靠近传送辊3者称为第1成膜腔室7a、将靠近传送辊4者称为第2成膜腔室7b。此处,在不区分第1成膜腔室7a、第2成膜腔室7b的情况下,简称为成膜腔室7。
第1成膜腔室7a和第2成膜腔室7b通过在主辊5的外径侧配置分隔部62而形成。具体地说,在主辊5的外径侧将大致板状的3个分隔部62按照向着主辊5的外周面51延伸的方式进行设置,从而形成2个成膜腔室7,该成膜腔室7由主辊5的外周面51、分隔部62和主辊腔室6的壁面形成,包围主辊5上的基材2的膜形成面(与抵接至主辊的面相反侧的面)的一部分,与该膜形成面的一部分之间形成封闭空间。由此,基材2沿着主辊5例如从传送辊3传送到传送辊4时,通过了第一分隔部62的基材2被传送到第1成膜腔室7a,接下来通过了第二分隔部62的基材2被传送到第2成膜腔室7b,由此,利用各第1成膜腔室7a和第2成膜腔室7b在基材2上依次形成薄膜。
需要说明的是,在本实施方式中,为了防止分隔部62与基材2干扰而发生基材2的破损,按照在主辊5上的基材2与分隔部62的端部之间设置少许间隙的方式来构成。从而,在成膜腔室7与基材2之间形成的空间并不是严格的封闭空间,但在本说明中,将像这样具有少许间隙的空间也称为封闭空间。
在这些成膜腔室7中,连接真空泵71a、71b,通过使真空泵71a、71b工作,能够将成膜腔室7a内和成膜腔室7b内设定为规定的压力。在本实施方式中,在供给原料气体前对成膜腔室7内进行减压直至达到规定的压力。
另外,在这些成膜腔室7中,作为对基材2的表面处理,设置使用等离子体CVD法的成膜源。即,在成膜腔室7中,设置与未图示的高频电源连接、用于在成膜腔室7内的封闭空间中发生等离子体的大致U字型的等离子体电极72a、72b,同时连接作为原料气体供给手段的原料气体配管73a、73b。具体地说,在第1成膜腔室7a中,设置与高频电源连接的等离子体电极72a,在第2成膜腔室7b中,设置与高频电源连接的等离子体电极72b。另外,在第1成膜腔室7a中,连接原料气体配管73a和未图示的放电用气体配管,在第2成膜腔室7b中,连接原料气体配管73b和未图示的放电用气体配管。由此,在穿过第1成膜腔室7a和第2成膜腔室7b的基材2上形成规定的薄膜。即,在成膜腔室7内被供给原料气体和放电用气体的状态下,通过利用高频电源对等离子体电极72施加高频电压,在等离子体电极72的周边发生由放电用气体所致的等离子体。原料气体由于该等离子体的作用而被分解、达到基材2,在基材2上形成规定的薄膜。在本实施方式中,在第1成膜腔室7a中,通过供给作为原料气体的HMDS(六甲基二硅氮烷)气体和氩气、氢气,形成Si化合物膜(缓冲层),在第2成膜腔室7b中,通过供给作为原料气体的HMDS和氧气,形成致密的SiO2膜(阻隔层)。需要说明的是,关于真空泵71a、71b、等离子体电极72a、72b、原料气体配管73a、73b,在两者不区分的情况下,分别简称为真空泵71、等离子体电极72、原料气体配管73。
此处,缓冲层的密度低于阻隔层,具有高密合性;反之,密度高于缓冲层的阻隔层具有高阻隔性。
利用以上构成的薄膜形成装置1,将基材2首先由传送辊3传送到传送辊4的情况下,基材2首先通过第1成膜腔室7a,在此形成缓冲层。然后,形成了缓冲层的基材2接着通过第2成膜腔室7b,在缓冲层上形成阻隔层。像这样继续由传送辊3向传送辊4进行传送,从而卷缠在传送辊3芯部31上的基材2的大部分移动至传送辊4的芯部41、在基材2的大致整个面上层积缓冲层和阻隔层,之后若逆转芯部31和芯部41的旋转方向,则基材2的传送方向反转、基材2再次通过成膜腔室7b、成膜腔室7a,因而在阻隔层上进一步层积缓冲层。其后进一步使基材2的传送方向反转,从而在缓冲层上进一步形成阻隔层,通过反转基材2的传送方向同时利用2个成膜腔室7形成薄膜,能够交替层积2种薄膜。由此,能够在基材2上形成具备高阻隔性和密合性这两种特性的密封膜。
其次,使用图3对于使用上述薄膜形成装置1在基材2上形成密封膜的方法的工作流程进行说明。
首先,安装卷绕在传送辊3的芯部31的基材2,将基材2沿着主辊5的外周面51安装,之后架设在传送辊4的芯部41(步骤S1)。之后,使主辊腔室6和成膜腔室7的真空泵61、71工作,使各成膜腔室7内达到规定的压力(步骤2)。此处,第1成膜腔室7a内的压力是为了首先在基材2的表面(膜形成面)形成缓冲层所需要的压力P1。该压力P1具体为数十Pa左右。
在各腔室达到规定的压力后,由成膜腔室7的原料气体配管73和未图示的放电用气体配管供给原料气体和放电用气体,利用高频电源对等离子体电极72施加高频电压(步骤S3)。此时,由于供给气体、并且气体通过等离子体被分解,使得成膜腔室7的压力比供给气体之前增高,因而在上述步骤2中,考虑到这一点,进行成膜腔室7的减压以使得气体供给后的成膜腔室7内的压力变成为了形成薄膜而设定的压力。
接着,驱动传送辊3和传送辊4,开始基材2由传送辊3向传送辊4的传送(步骤S4)。
由传送辊3向着传送辊4传送的基材2首先进入到第1成膜腔室7a中。在第1成膜腔室7a中,通过暴露在等离子体气氛中而发生分解的原料气体与基材2接触,在基材2的膜形成面形成缓冲层。即,基材2在沿着主辊5的外周面51传送的同时与原料气体接触,从而在基材2的膜形成面的整个长度方向上形成缓冲层(步骤S5)。将像这样在基材2的膜形成面上直接成膜的缓冲层在本说明中称为第1缓冲层,将形成该第1缓冲层的工序在本说明中称为第1缓冲层成膜工序。
通过了第1成膜腔室7a的基材2接着进入第2成膜腔室7b,在第2成膜腔室7b中,通过暴露在等离子体气氛中而发生了分解的原料气体与基材2接触,在第1缓冲层上形成阻隔层(步骤S6)。将像这样在第1缓冲层的表面上成膜的阻隔层在本说明中称为第1阻隔层,将形成该第1阻隔层的工序在本说明中称为第1阻隔层成膜工序。并且,在基材2上层积形成第1缓冲层和第1阻隔层之后,将基材2卷绕在传送辊4上。
接下来,将大致全部的基材2卷绕在传送辊4上之后,进一步降低形成缓冲层的第1成膜腔室7a内的压力,使其成为比上述的压力P1更低的压力P2(步骤S7)。该压力P2具体为数Pa左右。需要说明的是,作为降低第1成膜腔室7a内的压力的方法,例如可以通过变更阀的开度来增加真空泵71a的排气量,另外也可以减少原料气体和放电用气体的供给量。
接着,逆转传送辊3和传送辊4的旋转方向,反转基材2的传送方向(步骤S8)。
对于传送方向反转而由传送辊4向着传送辊3传送的基材2,首先穿过第2成膜腔室7b,第1阻隔膜的膜厚增加,之后进入第1成膜腔室7a,在腔室内压力为P2的条件下,在第1阻隔层的表面形成缓冲层(步骤S9)。将像这样在第1阻隔层上成膜的缓冲层在本说明中称为第2缓冲层,将形成该第2缓冲层的工序在本说明中称为第2缓冲层成膜工序。
其后,重复进行基材2的传送方向的反转并同时形成阻隔层和缓冲层,从而在基材2的膜形成面形成密封膜,该密封膜是规定层数范围的缓冲层和阻隔层交替层积而成的(步骤S10)。像这样使密合性高于阻隔层的缓冲层与阻隔性高于缓冲层的阻隔层多层交替层积而成的密封膜组合了缓冲层与阻隔层两者的优点,具备高阻隔性和密合性这两种特点。需要说明的是,第2缓冲层成膜工序以后的第1成膜腔室7a内的压力与第2缓冲层成膜工序中的压力P2等同,即低于第1缓冲层成膜工序中的压力P1,另外,第2成膜腔室7b内的压力维持一定(维持在第1阻隔层成膜工序中的压力)。
最后,在施加到等离子体电极72的电压为零、各成膜腔室的等离子体熄灭后,被视作基材2全部卷绕在一个传送辊上的状态,从薄膜形成装置1取下该传送辊,将基材2送到下面的工序中(步骤11)。
其次,将通过本发明中的密封膜的形成方法得到的密封膜的结构示于图4。
利用上述的密封膜的形成方法,在基材2的表面(膜形成面)交替层积缓冲层M1和阻隔层M2。此处,如上所述,层积第1缓冲层M1a的第1缓冲层成膜工序中的第1成膜腔室7a内的压力高于层积第2缓冲层M1b的第2缓冲层成膜工序中的第1成膜腔室7a内的压力。由此,尽管两缓冲层是使用相同原料而成膜的,但膜形状有差异。具体地说,即使在图4中由箭头表示的基材2的厚度方向的第1缓冲层M1a的膜厚A1与第2缓冲层M1b的膜厚A2为同等的膜厚,与基材2的厚度方向倾斜的方向的第1缓冲层M1a的膜厚B1比第2缓冲层M1b的膜厚B2更厚。即,与由膜厚B2除以膜厚A2所得的的值(B2/A2)表示的第2缓冲层M1b中的在与基材2的厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,由膜厚B1除以膜厚A1的值(B1/A1)表示的第1缓冲层M1a中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1.
像这样通过按照与基材2的厚度方向倾斜的方向的第1缓冲层M1a的膜厚B1增厚的方式进行成膜,在基材2的高度差部分的表面也能够形成充分膜厚的第1缓冲层M1a。由此,能够防止由于第1缓冲层M1a未能无缺陷地进行成膜因而也未能固定其后成膜的阻隔层这样的问题。
此处,作为通过增高第1成膜腔室7a内的压力而增厚与基材2的厚度方向倾斜的方向的缓冲层M1的膜厚的理由,可以举出通过压力增高而使原料气体的平均自由行程缩短,由此,原料气体不仅容易达到基材2的厚度方向、而且也容易达到例如图4所示在相对于厚度方向倾斜90度这样的部分。另外,通过增高压力,电子温度降低、原料气体的反应性降低,因而不仅在由等离子体电极72a的方向直线到达的部分附着大量的原料,而且在原料被薄膜的表面弹回而间接到达的部分、例如相对于厚度方向倾斜90度这样的部分也附着大量的原料。
其中,对于在第1成膜腔室7a内的压力高的条件下等离子体化得到的放电用气体,由于各放电用气体分子所保有的能量变小,因而在利用该能量小的等离子体进行原料气体的分解的情况下,未分解的原料气体可能会增加。在这种情况下,未分解的原料气体直接在内部残留杂质的状态下形成薄膜(缓冲层),因而膜的密度降低,其结果,阻隔性可能会降低。因此,不优选密封膜内的全部缓冲层成为这样的状态。
由此,通过仅将重视覆盖性(是否能够没有不均地覆盖基材2)的第1缓冲层M1a在第1成膜腔室7a内的压力高的条件下进行成膜,可牺牲阻隔性而提高覆盖性来进行成膜;通过使此后的缓冲层M1在第1成膜腔室7a内的压力低的条件下进行成膜,能够在几乎不降低密封膜整体的阻隔性的条件下在基材2上稳定地形成密封膜。另外,能够抑制密封膜变得过厚。
另外,通过改变第1成膜腔室7a内的压力而进行第1缓冲层M1a和其他缓冲层M1这两者的成膜,通过采用这样的技术方案,由此能够在1个薄膜形成装置内形成整体的密封膜,与在多个装置间更换基材2来形成密封膜的情况相比,能够防止颗粒咬入到缓冲层M1与阻隔层M2之间,另外,能够利用同一原料气体进行第1缓冲层M1a和其他缓冲层M1这两者的成膜,因而能够抑制密封膜形成中所花费的原料气体的成本。
利用以上的密封膜的形成方法,能够稳定地形成具有高阻隔性的密封膜。
需要说明的是,在上述的说明中,是通过反转基材2的传送方向而在1个第1成膜腔室7a中形成全部的缓冲层M1的,但与之相区别地,也可以在基材2的传送方向交替串联地配置形成缓冲层M1的成膜腔室和形成阻隔层M2的成膜腔室,并仅将形成第1缓冲层M1a的成膜腔室内的设定压力设定得高于形成其他缓冲层的成膜腔室内的设定压力。
另外,在上述的说明中,示出了使用等离子体CVD法进行成膜的示例,但不仅可使用等离子体CVD法,也可以使用热CVD法、MOCVD法等其他的真空成膜的方法。
另外,若只是关注仅使第1缓冲层M1a在与基材2的厚度方向倾斜的方向的缓冲层M1的膜厚增厚这一点,则也可以在第1缓冲层M1a的形成中通过例如涂布之类的与等离子体CVD法不同的工序来实施,其后利用上述的薄膜形成装置1进行阻隔层M2、缓冲层M1的层积。
另外,在上述的说明中,对于交替层积缓冲层M1和阻隔层M2的这两种薄膜的情况进行了说明,但也可以顺序形成3种以上的薄膜。
【符号说明】
1 薄膜形成装置
2 基材
3 传送辊
4 传送辊
5 主辊
6 主辊腔室
7 成膜腔室
7a 第1成膜腔室
7b 第2成膜腔室
31 芯部
41 芯部
51 外周面
61 真空泵
62 分隔部
71 真空泵
71a 真空泵
71b 真空泵
72 等离子体电极
72a 等离子体电极
72b 等离子体电极
73 原料气体配管
73a 原料气体配管
73b 原料气体配管
M1 缓冲层
M1a 第1缓冲层
M1b 第2缓冲层
M2 阻隔层

Claims (3)

1.一种密封膜的形成方法,其是在基材上进行缓冲层和密度高于该缓冲层的阻隔层的交替成膜而形成密封膜的密封膜形成方法,该方法的特征在于,其具有下述工序:
第1缓冲层成膜工序,在基材的表面形成上述缓冲层,
第1阻隔层成膜工序,在第1缓冲层的表面形成上述阻隔层,该第1缓冲层是在上述第1缓冲层形成工序中形成的上述缓冲层,以及
第2缓冲层成膜工序,在第1阻隔层的表面形成上述缓冲层,该第1阻隔层是在上述第1阻隔层形成工序中形成的上述阻隔层,
与第2缓冲层中的在与基材厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,上述第1缓冲层中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1,该第2缓冲层是在上述第2缓冲层形成工序中形成的上述缓冲层。
2.如权利要求1所述的密封膜的形成方法,其特征在于,上述缓冲层和上述阻隔层通过CVD法形成,上述第1缓冲层成膜工序中的成膜压力高于上述第2缓冲层成膜工序中的成膜压力。
3.一种密封膜,其是在基材上进行缓冲层和密度高于该缓冲层的阻隔层的交替成膜而形成的密封膜,该密封膜的特征在于,其具有下述层:
在基材的表面形成的第1缓冲层,该第1缓冲层为上述缓冲层,
在上述第1缓冲层的表面形成的第1阻隔层,该第1阻隔层为上述阻隔层,以及
在上述第1阻隔层的表面使用与上述第1缓冲层相同的原料形成的第2缓冲层,该第2缓冲层为上述缓冲层,
与上述第2缓冲层中的在与基材厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在该厚度方向成膜的部分的膜厚的比例相比,上述第1缓冲层中的在与上述厚度方向倾斜的方向成膜的部分的膜厚相对于在上述厚度方向成膜的部分的膜厚的比例更接近于1。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7221758B2 (ja) * 2019-03-28 2023-02-14 東レエンジニアリング株式会社 成膜装置、及び成膜方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05335299A (ja) * 1992-05-29 1993-12-17 Kawasaki Steel Corp 半導体装置の製造方法
JPH07130731A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Nec Corp 半導体装置ならびにその製造方法および製造装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5985759A (en) * 1998-02-24 1999-11-16 Applied Materials, Inc. Oxygen enhancement of ion metal plasma (IMP) sputter deposited barrier layers
US6203863B1 (en) * 1998-11-27 2001-03-20 United Microelectronics Corp. Method of gap filling
DE10010286A1 (de) * 2000-02-25 2001-09-13 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Auffüllen von Vertiefungen in einer Oberfläche einer Halbleiterstruktur und eine auf diese Weise aufgefüllte Halbleiterstruktur
JP4987717B2 (ja) * 2004-08-18 2012-07-25 ダウ・コーニング・コーポレイション コーティングを有する基板及びその調製方法
WO2006033233A1 (ja) * 2004-09-21 2006-03-30 Konica Minolta Holdings, Inc. 透明ガスバリア性フィルム
JP5405075B2 (ja) * 2008-09-24 2014-02-05 富士フイルム株式会社 ガスバリア膜の形成方法およびガスバリア膜
JP2010180434A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Tokyo Electron Ltd 成膜方法及びプラズマ成膜装置
EP2397574A4 (en) * 2009-02-16 2013-08-14 Mitsubishi Plastics Inc METHOD FOR PRODUCING A MULTILAYER GAS-REINFORCED FILM
WO2011052764A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 住友化学株式会社 積層フィルムの製造方法
JP5967983B2 (ja) 2012-03-07 2016-08-10 東レエンジニアリング株式会社 シリコン含有膜及びシリコン含有膜形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05335299A (ja) * 1992-05-29 1993-12-17 Kawasaki Steel Corp 半導体装置の製造方法
JPH07130731A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Nec Corp 半導体装置ならびにその製造方法および製造装置

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